Neue Lasertechnologie könnte dem Internet Beine machen

Mithilfe von mikroskopischen Leitern auf einem silbernen Untergrund ist es einem Team von Physikern des Imperial College London und der Friedrich-Schiller-Universität in Jena gelungen, einen ultra-schnellen Laser zu entwickeln, der die Interaktion zwischen Licht und Materie dramatisch beschleunigt. Diese Entdeckung ist vor allem deshalb wichtig, weil derartige Laser in Zukunft benutzt werden können, um die Geschwindigkeit bei der Informationsübertragung dramatisch zu erhöhen.

Das Geheimnis hinter dem neuen Laser ist der Untergrund aus Silber, den die Forscher statt des traditionellen gläsernen Hintergrund verwenden. Metallene Oberflächen sind ideal, da sie sogenannte Plasmons zur Verfügung stellen, bei denen es sich um Oszillationen angeregter Elektronen handelt, die in Oberflächennähe stattfinden. Wenn Licht mit diesen Teilchen interagiert, kann es besser zusammengefasst und fokussiert werden. Bildlich gesprochen nimmt die gleiche Menge Licht dann weniger „Platz“ ein.

Mithilfe dieses Lasers ist es den Forschern gelungen, die Rate, mit der die Laser ein- und ausgeschaltet werden können, im Vergleich zu herkömmlichen Lasern um das zehnfache zu erhöhen. Bei dem Laser handelt es sich somit um den schnellsten seiner Art. Es wäre sogar möglich, dass diese Entwicklungsstufe den höchstmöglichen Entwicklungsstand derartiger Laser darstellt.

Neben der verbesserten Geschwindigkeit ist der neue Laser außerdem stabil bei Raumtemperatur. Das erhöht die Einsatzmöglichkeiten erheblich. Eine denkbare Einsatzmöglichkeit wäre es beispielsweise, Übertragungsraten in der Informationsunterhaltung zu erhöhen. Weitere potentielle Einsatzmöglichkeiten liegen im Bereich biomedizinischer Sensoren oder hochauflösenden Bildsystemen.

Rupert Oulton vom Imperial College London sagte über seine Arbeit:

This work is so exciting because we are engineering the interaction of light and matter to drive light generation in materials much faster than it occurs naturally. When we first started working on this, I would have been happy to speed up switching speeds to a picosecond, which is one trillionth of a second. But we’ve managed to go even faster, to the point where the properties of the material itself set a speed limit.

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